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詳解CPU 的線程與操作系統的線程關系

更新時間:2021-02-14 10:31:43 來源:動力節點 瀏覽2260次

CPU中的線程和操作系統(OS)中的線程顯然是兩個不同的概念,但是在實際調度的時候又有些關聯。本文我們就來弄清楚,CPU中的線程和操作系統中的線程到底有什么區別。

一、CPU中的Thread

CPU中的線程,我們叫它們Thread,和OS中的線程的名字一樣。它來自同步多線程(SMT,Simultaneous Multi-threading)的概念。我們現在在Intel的CPU上看到它,實際上這并不是Intel的發明創造。它最早起源于學術圈,在硬件上IBM實現也比Intel早。最早Intel使用了這種技術時候就叫做SMT,但后面改叫做HT (Hyper Threading),可能是這樣更清楚(畢竟最多兩個thread,比IBM怪物要少),更朗朗上口吧。

我們現在看到CPU,很多都支持HT,經常看到的2C4T的意思就是2核4線程(T,Thread)。1個內核中的thread是對稱的和對等的,在軟件上沒有任何區別,BIOS也只有通過一些特殊手段才能區分。實際上,2C4T中的4個thread調度起來沒有本質區別,它們都有自己單獨的身份證號碼:APIC ID。調度起來只要知道別人的APIC ID,就用自己的Local APIC寄存器發出兩個IPI(Inter-Processor Interrupts)就好了,那個被指明的倒霉蛋就莫名其妙的開始被調度去指定的地址執行指令了(盡管是實模式)。當然也可以廣播IPI讓所有別的thread都去執行指定任務。

實際上CPU中Thead有多少,操作系統并不自己探測,是BIOS通過ACPI報告給OS的,那么BIOS是怎么知道有多少個Thread呢?就是通過廣播IPI讓各個thread自己來簽到的,是不是很簡單?

二、操作系統中的Thread

OS中的Thread有自己的棧空間,和同一進程中的其他線程共享地址空間等等,這些基本知識因為廣為人所知,這里就不羅嗦了。

此Thread非彼Thread

操作系統中的進程可以很多,進程中的線程就更多了,常常有幾十個上百個。而CPU的Thread就那么固定幾個,是稀缺資源。兩者都叫Thread是因為他們都是調度的基本單位,軟件操作系統調度的基本單位是OS的Thread,硬件的調度基本單位是CPU中的Thread。操作系統負責把它產生的軟Thread調度到CPU中的硬Thread中去。

以上就是CPU中的線程和操作系統(OS)中的線程的簡單的區別,我們在調用這兩個線程的時候,他們之間也會產生某種聯系。在本站的多線程教程中還有很多類似的蔣蔣,能過有效幫助我們掌握相關的信息和資訊。

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